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公开(公告)号：CN108787407B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN201810548230.X
申请日：2018-05-31
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单激励匹配式变螺旋纵‑扭复合超声振动加工方法及装置，它包括反射端、压电陶瓷、铜电极和变幅杆，所述变幅杆的发射端的外圆周表面上设置变螺旋槽，所述螺旋槽参数的改变能够产生不同的纵扭振动幅值比例，并且，所述变幅杆的发射端的中心处沿轴线开设圆柱槽，所述圆柱槽内注入有配重液体，所述圆柱槽内设置有封堵并密封所述配重液体的橡胶塞和密封圈；通过调整所述橡胶塞和所述密封圈的位置来改变所述圆柱槽内流体体积，或者更换流体的种类，来改变纵‑扭复合超声振子的质量，以补偿夹装不同刀具杆时的频率的损失或者增加，从而实现夹装不同刀具杆时，超声装置的谐振频率、振动模态及振形的一致性。
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公开(公告)号：CN110052903A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910454101.9
申请日：2019-05-29
Applicant: 河南理工大学
IPC: B24B1/04
Abstract: 本发明公开了一种纵-扭-径复合空间体椭圆振动超声磨削装置设计方法，包括以下步骤：（1）设计整体结构和零件排布；（2）设计变幅器和螺旋槽结构；（3）设计砂轮盘结构；（4）优化各部分结构。装置整体长度应该满足半波长规律，固定螺栓依次将所述反射端、电极片、压电陶瓷片串联；变幅器上设有螺旋槽产生扭转振动，砂轮盘能够产生径向振动，最终纵-扭-径三向振动激励砂轮盘在空间中作椭圆运动。采用本发明设计的空间椭圆振动超声磨削装置复合振动效果好且能有效减小切削力，有利于超声磨削技术的推广。
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公开(公告)号：CN108787407A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810548230.X
申请日：2018-05-31
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单激励匹配式变螺旋纵‑扭复合超声振动加工方法及装置，它包括反射端、压电陶瓷、铜电极和变幅杆，所述变幅杆的发射端的外圆周表面上设置变螺旋槽，所述螺旋槽参数的改变能够产生不同的纵扭振动幅值比例，并且，所述变幅杆的发射端的中心处沿轴线开设圆柱槽，所述圆柱槽内注入有配重液体，所述圆柱槽内设置有封堵并密封所述配重液体的橡胶塞和密封圈；通过调整所述橡胶塞和所述密封圈的位置来改变所述圆柱槽内流体体积，或者更换流体的种类，来改变纵‑扭复合超声振子的质量，以补偿夹装不同刀具杆时的频率的损失或者增加，从而实现夹装不同刀具杆时，超声装置的谐振频率、振动模态及振形的一致性。
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公开(公告)号：CN108760026A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810549908.6
申请日：2018-05-31
Applicant: 河南理工大学
IPC: G01H11/08
CPC classification number: G01H11/08
Abstract: 本发明公开了一种基于电容器原理的超声纵振及扭振测量方法及装置，其压电陶瓷片外侧连接有电极片，所述电极片通过电源线与超声电源连接，所述变幅杆从左至右依次设置法兰盘、变截面段和右圆柱段，所述变截面段呈左粗右细结构，且沿圆周方向均匀开设使纵振转换为纵扭复合振动的螺旋槽，每个所述螺旋槽均沿轴向呈螺旋布置；所述变幅杆的右端锥形孔内插接固定有刀具，所述刀具外端的夹持部分与三爪夹紧机构的环形侧壁固定连接，所述三爪夹紧机构的圆形固定板与圆盘型电容器或圆柱型电容器连接，所述圆盘型电容器或圆柱型电容器通过导线与放大器和计算机连接，构成环形线路，以测量超声系统的纵振振幅或扭振振幅。
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公开(公告)号：CN108918014B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN201810548221.0
申请日：2018-05-31
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种夹心式纵振换能器装配在线监测及施加预紧力方法及装置，其变幅杆圆锥过渡段上开设螺旋结构的螺旋槽，所述换能器由四片压电陶瓷片、四片电极片、后端盖和连接螺栓组成，相邻两片压电陶瓷片的极化方向相反、正负性相同，电极片两两相连，正与正接、负与负接，形成180度对称分布的两对电极；两对电极片对称均匀分布在模具的上端的两个壁槽内，模具下方通过带有螺纹的压片将变幅杆的法兰与模具相连，两对电极片分别与阻抗分析仪的两个接线夹相连，计算机分别与阻抗分析仪和机械手臂相连，机械手臂的外端设置有力矩扳手。本发明形成一个闭环，数据不断生成、采集、处理、传输，从而不断优化各项参数、指令及动作，达到压制换能器的目标。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108760026B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN201810549908.6
申请日：2018-05-31
Applicant: 河南理工大学
IPC: G01H11/08
Abstract: 本发明公开了一种基于电容器原理的超声纵振及扭振测量方法及装置，其压电陶瓷片外侧连接有电极片，所述电极片通过电源线与超声电源连接，所述变幅杆从左至右依次设置法兰盘、变截面段和右圆柱段，所述变截面段呈左粗右细结构，且沿圆周方向均匀开设使纵振转换为纵扭复合振动的螺旋槽，每个所述螺旋槽均沿轴向呈螺旋布置；所述变幅杆的右端锥形孔内插接固定有刀具，所述刀具外端的夹持部分与三爪夹紧机构的环形侧壁固定连接，所述三爪夹紧机构的圆形固定板与圆盘型电容器或圆柱型电容器连接，所述圆盘型电容器或圆柱型电容器通过导线与放大器和计算机连接，构成环形线路，以测量超声系统的纵振振幅或扭振振幅。
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公开(公告)号：CN109261478A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811333011.6
申请日：2018-11-09
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种具有减振和密封功能的超声钻磨铣削方法及系统，其变幅杆法兰盘上开设环形槽和隔振槽。环形槽内的密封圈用于法兰盘与刀柄内侧配合时起密封减振作用，销钉固结与法兰盘的销孔内与刀柄上的销孔配合，防止变幅杆的转动，法兰两侧面的隔振槽减弱变幅杆的振动向法兰盘的传递。在压盖与变幅杆法兰间添加非金属材料垫圈，阻止法兰盘的振动通过连接刀柄的压盖螺母向刀柄传递；装配时将压盖端面和螺纹涂上密封胶。变幅杆前端通过弹簧夹头和压帽将磨头、钻头、铣刀装夹于前端。本发明根据全谐振理论进行设计，根据不同类型的钻头、磨头、铣刀，设计变幅杆的几何尺寸，必要时修整刀具，使三种加工方式下的谐振频率趋于一定范围、频率相协调。
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公开(公告)号：CN109318064B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN201811333012.0
申请日：2018-11-09
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削系统，其变幅杆法兰盘上开设环形槽、销孔和隔振槽，环形槽内内的O型密封圈用于法兰盘与刀柄内侧配合时起密封作用，销钉固置于法兰一侧的销孔内与刀柄上的销孔配合，防止变幅杆的转动，隔振槽减弱变幅杆的振动向法兰盘的传递。在压盖与变幅杆法兰间添加聚四氟乙烯垫圈，阻止法兰盘的振动通过压盖螺母向刀柄传动，装配时并在压盖端面和螺纹上涂上密封胶，进一步加强密封的效果。通过螺帽将砂轮盘固定于变幅杆前端，根据不同变幅杆形式可实现砂轮盘纵‑弯，纵‑扭，径‑扭等复合的超声振动。本发明极大减小或消除了变幅杆的振动对超声刀柄的影响，间接的扩大了超声辅助加工的适用范围。
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公开(公告)号：CN110202425A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910414458.4
申请日：2019-05-17
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种超声单激励椭圆振动磨削设计方法及装置，其换能器、变幅杆和杯形磨削工具通过预应力螺栓和螺帽连接在一起，换能器将超声波发生器提供的电信号转换为纵向传递的机械振动，通过变幅杆的传递作用，将纵向振动的声波传递至杯形磨削工具，杯形磨削工具分为圆盘段和圆管段，变幅杆纵振激励使得杯形磨削工具圆盘段作横向弯曲的节圆型振动，并耦合形成圆管段的纵向振动，实现“纵-弯-纵”三种不同振型的复合，通过圆盘段的弯曲振动和圆管段的纵向振动，在圆管段末端耦合表现出纵向和径向振动的复合振动，在纵径平面内，纵向及径向振动的耦合形成椭圆型振动轨迹，简化谐振系统的设计，使砂轮盘的振动更加理想。
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公开(公告)号：CN109318064A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811333012.0
申请日：2018-11-09
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削系统，其变幅杆法兰盘上开设环形槽、销孔和隔振槽，环形槽内内的O型密封圈用于法兰盘与刀柄内侧配合时起密封作用，销钉固置于法兰一侧的销孔内与刀柄上的销孔配合，防止变幅杆的转动，隔振槽减弱变幅杆的振动向法兰盘的传递。在压盖与变幅杆法兰间添加聚四氟乙烯垫圈，阻止法兰盘的振动通过压盖螺母向刀柄传动，装配时并在压盖端面和螺纹上涂上密封胶，进一步加强密封的效果。通过螺帽将砂轮盘固定于变幅杆前端，根据不同变幅杆形式可实现砂轮盘纵-弯，纵-扭，径-扭等复合的超声振动。本发明极大减小或消除了变幅杆的振动对超声刀柄的影响，间接的扩大了超声辅助加工的适用范围。
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